[发明专利]一种高温钠燃烧反应实验装置

说明书

本发明属于化学反应装置技术领域，涉及一种高温钠燃烧反应实验装置。所述的实验装置包括密封的手套箱、气体接入口、反应容器、钠导入口、加热板、电源、天平、气溶胶收集容器、气溶胶采集容器、气溶胶采集管路、气溶胶采集口、抽气泵、气体收集管路、气体采集口、气体收集袋。本发明的高温钠燃烧反应实验装置能够更好的用于高温钠燃烧反应的实验研究。

技术领域

本发明属于化学反应装置技术领域，涉及一种高温钠燃烧反应实验装置。

背景技术

金属钠是钠冷快中子反应堆的冷却剂，在核电领域有重要应用。钠冷快堆中有众多含钠设备长期在高温状态运行，这些设备(尤其是钠回路管道和钠阀门等)包覆有保温棉以保证系统的正常运行。在钠冷快堆发生钠泄漏事故时，设备管道外层保温棉可能会与高温钠发生直接接触，甚至引发保温棉与高温钠的燃烧反应，如何避免这样的燃烧反应对于保证设备管道的正常运行，保障运行维护人员安全等具有重要意义。因此，开展相关条件下高温钠与保温材料等的相容性研究是必要且必须的，通过该研究获得高温钠与保温棉燃烧时的温度参数，观察燃烧的现象，分析燃烧后反应的产物，评估保温材料与高温钠的相容性能。

金属钠在大气中的燃烧反应具有如下特殊的性质及现象：

(1)暴露于大气中的金属钠迅速发生化学反应，表面失去金属光泽，极易吸氧、吸水；

(2)150℃-250℃的钠在大气中可发生直接燃烧，同时产生大量气溶胶，气溶胶会迅速向周围环境扩散，并充满空间；

(3)钠燃烧的温度可达到600℃-800℃，同时释放大量热量。

开展金属钠燃烧反应相关实验研究的时候，因钠具有极强的化学活泼性，在大气中与其它物质发生反应而燃烧时温度较高，燃烧过程激烈，并产生大量对人体有害的气体及气溶胶，因此需要采用特殊的密闭实验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温钠燃烧反应实验装置，以能够更好的用于高温钠燃烧反应的实验研究。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种高温钠燃烧反应实验装置，所述的实验装置包括密封的手套箱、气体接入口、反应容器、钠导入口、加热板、电源、天平、气溶胶收集容器、气溶胶采集容器、气溶胶采集管路、气溶胶采集口、抽气泵、气体收集管路、气体采集口、气体收集袋，

所述的反应容器、加热板、天平、气溶胶收集容器、气溶胶采集容器设置在所述的手套箱内；

通过在所述的手套箱的外壁上开有的所述的气体接入口向所述的反应容器内通入含氧气的气体，通过在所述的手套箱的外壁上开有的所述的钠导入口向所述的反应容器内通入钠，以在所述的反应容器内实现高温钠燃烧反应；

所述的加热板在所述的电源供电下实现对所述的反应容器的加热；

所述的天平用于称量所述的反应容器中物质的总重量，从而监测钠喷射量；

所述的气溶胶收集容器用于钠燃烧反应中所述的手套箱内沉降的气溶胶的收集；

所述的气溶胶采集容器用于钠燃烧反应中采集所述的手套箱内漂浮的气溶胶；

所述的气溶胶采集管路穿过在所述的手套箱的外壁上开有的所述的气溶胶采集口，两端分别连接所述的气溶胶采集容器与所述的手套箱外的所述的抽气泵；

所述的气体收集管路穿过在所述的手套箱的外壁上开有的所述的气体采集口，两端分别连接所述的手套箱内气体空间与所述的手套箱外的所述的抽气泵；

所述的抽气泵用于在钠燃烧反应中通过抽气将所述的手套箱内的气溶胶定量收集到所述的气溶胶采集容器，或用于将所述的手套箱内气体通过所述的气体收集管路抽气给所述的手套箱外的所述的气体收集袋。